化学反应进行的方向上课

1、会计学1化学反应进行的方向上课化学反应进行的方向上课第1页/共20页化学反应进行化学反应进行的快慢的快慢化学反应的化学反应的限度限度化学反应进行的方化学反应进行的方向向化学反应化学反应速率速率化学平衡化学平衡 ?化学反应原理的组化学反应原理的组成部分成部分2第1页/共20页第2页/共20页类似的现象还有：电流由电势高电流由电势高的地方流向电势的地方流向电势低的地方低的地方热量由高温物体热量由高温物体传向低温物体传向低温物体共同点：共同点：高能向低能高能向低能转化。转化。自发过程：自发过程：在在一定条件一定条件下，不下，不借助外力借助外力就能自动进行的过程就能自动进行的过程.第2页/共20页第3

2、页/共20页Cu和和AgNO3反应反应NaOH和和HCl反反应应Na投入投入H2O中中Cu(s)+2AgNO3(aq)=Cu(NO3)2(aq)+2Ag (s) H= -181.75 kJmol-1NaOH(aq)+HCl(aq)=NaCl(aq)+H2O(l) H= -57.3 kJmol-12Na(s)+2H2O(l)=2NaOH(aq)+H2(g) H= -636.1 kJmol-1自发反应：自发反应：在在下，就能下，就能需外界帮助）进行到显需外界帮助）进行到显著程度的反应著程度的反应. .共同点共同点:H0，放热反应，放热反应 体系倾向于从体系倾向于从高能态高能态向向低能态低能态转变。

3、转变。 即即H 0 有利有利于反应自发进行于反应自发进行【思考与交流思考与交流】这些自发反应这些自发反应有何共同特点？能量有何共同特点？能量遵循怎遵循怎样的规律呢？样的规律呢？第3页/共20页第4页/共20页一、焓判据一、焓判据-能量判据能量判据反应物的总能反应物的总能量量高高生成物的总生成物的总能量能量低低放热反应放热反应H0高能状态高能状态低能状态低能状态第4页/共20页第5页/共20页6结论：结论：H OH O有利于反应自有利于反应自发进行，发进行， 但自发反应不一定都是但自发反应不一定都是H OH O2NH2NH4 4Cl(s)+Ba(OH)Cl(s)+Ba(OH)2 28 8 H H

4、2 2O(s)=2NHO(s)=2NH3 3(g)+BaCl(g)+BaCl2 2(s)+10H(s)+10H2 2O(l) O(l) H OH O只是反应能否自发只是反应能否自发进行的一个影响因素进行的一个影响因素, ,但不但不是唯一因素。只根据焓变是唯一因素。只根据焓变来判断反应方向是不全面来判断反应方向是不全面的的思思与与察察观观考考H H O O自发反应一定自发反应一定H OH 0 有利于有利于反应自发进行。反应自发进行。1）熵的定义：）熵的定义：量度体系量度体系混乱度混乱度 的物理量叫的物理量叫 ；符号；符号 ，构成物质的微粒之间无规则排列的程度越大，体构成物质的微粒之间无规则排列的

5、程度越大，体系的混乱度系的混乱度 ，熵值，熵值 ；2）熵变熵变：即化学反应前后熵的变化，符号：即化学反应前后熵的变化，符号 ；体系的混乱度增大体系的混乱度增大S 0 0 ，体系的混乱度减小，体系的混乱度减小S 0 03）体系有自发地向混乱度）体系有自发地向混乱度 的的方向转化的趋势。方向转化的趋势。 越大越大越大越大0)0) S熵熵第7页/共20页第8页/共20页S(水水) ：69.9J mol-1K-1S(冰冰) ：47.9J mol-1K-1S(水蒸气水蒸气)：188.7J mol-1K-1同一物质：同一物质：S(g)S(g) S(l) S(l) S(s) S(s) 固体的溶解、气体的扩散

6、过程等都是混乱度增加的过固体的溶解、气体的扩散过程等都是混乱度增加的过程。程。产生气体的反应和气体的物质的量增加的反应都是混都是混乱度增加的过程。乱度增加的过程。. .第8页/共20页第9页/共20页自发反应一定是熵增加的自发反应一定是熵增加的反应吗？反应吗？NH3 (g) + HCl(g)= NH4Cl(s)Ag+(aq)+Cl-(aq)=AgCl(s)结论：结论：S OS O有利于反应自有利于反应自发进行，发进行， 而而SOS OS O是反应能否自是反应能否自发进行的一个因素发进行的一个因素, ,但但不是唯一因素。不是唯一因素。 S= -284.3Jmol-1K-1S=-31.7Jmol-

7、1K-1第9页/共20页第10页/共20页 根据你已有的知识和经验,分析下列过程的焓变、熵变与是能否自发进行H 0 放热H 0 吸热H 0 吸热S 0 熵增S 0 熵减S 0 熵增自发不自发第10页/共20页第11页/共20页G=G=H-H-T TS S3.复合判据复合判据-自由能自由能变化变化当当G0G0G0时，反应不自时，反应不自发进行发进行. .视视学学科科野野第11页/共20页第12页/共20页化学反应进行方向的化学反应进行方向的判据判据 、能量判据、能量判据(焓判焓判据）：据）：是判断化学反应进行方向的是判断化学反应进行方向的判据之一。判据之一。2 2、熵判据、熵判据：能量最低原理。

8、能量最低原理。熵增原理。熵增原理。是判断化学反应进行方向的是判断化学反应进行方向的另一判据。另一判据。3 3、复合判、复合判据：据：能量判据结合能量判据结合熵熵判据。判据。13第12页/共20页第13页/共20页1.1.能用能量判据判断下列过程的方向能用能量判据判断下列过程的方向的是（的是（ ）A. A. 水总是自发的由高处往低处流水总是自发的由高处往低处流B. B. 放热反应容易自发进行，吸热反放热反应容易自发进行，吸热反应不能应不能 自发进行自发进行C. C. 有序排列的火柴散落时成为无序有序排列的火柴散落时成为无序排列排列D. D. 多次洗牌后，扑克牌的毫无规律多次洗牌后，扑克牌的毫无规

9、律的混乱的混乱 排列的几率大排列的几率大A第13页/共20页第14页/共20页Company LogoD D2 2、下列反应中，熵减小的是（、下列反应中，熵减小的是（ ）A. (NHA. (NH4 4 ) )2 2COCO3 3(s)(s)NHNH4 4HCOHCO3 3(s)+NH(s)+NH3 3(g)(g)B. 2NB. 2N2 2O O5 5(g)(g)4NO4NO2 2(g)(g)O O2 2(g)(g)C. MgCOC. MgCO3 3(s)(s)MgO(s)MgO(s)COCO2 2(g)(g)D. 2CO(g)D. 2CO(g)2C(s)2C(s)O O2 2(g)(g)第14

10、页/共20页第15页/共20页3、下列反应中，在高温下不能自发进行、下列反应中，在高温下不能自发进行的是（）的是（） A 、 ( N H4 )2C O3( s ) NH4HCO3(s)+NH3(g) B、2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) C、MgCO3(s)MgO(s)CO2(g) D、CO(g)C(s)1/2O2D第15页/共20页第16页/共20页4、在电子工业中清洗硅片上的在电子工业中清洗硅片上的SiO2(s)的反应是：的反应是： SiO2(s)4HF(aq) = SiF4(g)2H2O(g) H(298.15 K)94.0 kJ/mol S(298.15 K)75.8 J/(m

11、olK)设设H和和S不随温度而变化不随温度而变化，试求此，试求此反应自发进行的温度条件。反应自发进行的温度条件。G H TS 0 第16页/共20页第17页/共20页1.1.能用能量判据判断下列过程的方向能用能量判据判断下列过程的方向的是（的是（ ）A. A. 水总是自发的由高处往低处流水总是自发的由高处往低处流B. B. 放热反应容易自发进行，吸热反放热反应容易自发进行，吸热反应不能应不能 自发进行自发进行C. C. 有序排列的火柴散落时成为无序有序排列的火柴散落时成为无序排列排列D. D. 多次洗牌后，扑克牌的毫无规律多次洗牌后，扑克牌的毫无规律的混乱的混乱 排列的几率大排列的几率大A第17页/共20页第18页/共20页3、下列反应中，在高温下不能自发进行、下列反应中，在高温下不能自发进行的是（）的是（） A 、 ( N H4 )2C O3( s ) NH4HCO3(s)+NH3(g) B、2N2O5(g)4NO2(g)O2(g) C、MgCO3(s)MgO(s)CO2(g) D、CO(g)C(s)1/2O2D第18页/共20页第19页/共20页4、在电子工业中清洗硅片上的在电子工